[发明专利]三维测力传感器动态加载实验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维测力传感器动态加载荷试验机，是一种能够对PVDF(聚偏氟乙烯)薄膜制成的三维测力传感器进行动态加载荷实验的实验机。本实验机可对三维测力传感器在空间中加载各种角度和大小的力，从而检验三维测力传感器的性能，属传感器测试标定领域。

背景技术

三维测力传感器是把空间中所受到的力在该空间中沿相互正交的三个方向分解，得到三个方向的分力大小。现有的三维测力传感器通常采用应变片原理，所以实验标定装置往往是静态的，通过逐渐增加悬挂砝码数量来增加载荷，进而得到传感器的输出信号与所加载荷变化的比例关系。

使用PVDF(聚偏氟乙烯)薄膜制成三维测力传感器为压电方式传感器，PVDF(聚偏氟乙烯)薄膜具有频响宽、动态范围好、输出电压高、稳定性好、耐冲击、不易老化等特点，被广泛应用振动冲击、闯红灯拍照、交通人流车流信息采集、车速监速、交通动态称重以及安全报警、拾音传声、计数开关等领域。应用PVDF(聚偏氟乙烯)薄膜制作三维测力传感器对缓慢变化载荷所产生信号不明显，而对冲击的力信号反应明显，所以需要进行动态加载荷以检验其性能。

本发明所提出的三维测力传感器动态加载荷实验机是利用重力使得带砝码的旋摆沿圆周下落从而获得动态载荷；由于下面旋转工作台角度可以调整，所以旋转工作台上的三维测力传感器受到的动态载荷的方向也可以调整。为三维测力传感器的试验、性能、标定提供参考依据。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种三维测力传感器动态加载荷实验机，可以对三维测力传感器加载不同方向上的动态载荷，从而检验三维测力传感器的性能。

为达到上述目的，本发明的构思是：

本发明的加载动态载荷的实验机，包括夹紧螺栓、砝码组、锁紧螺钉、旋臂、防护挡板、滚动轴承、碰撞试料盒、角度调整螺栓、旋转工作台、销轴、螺杆、交错孔块、带手柄推进螺母、固定支架、底座、可平移紧固螺栓、角度调整螺栓连接轴、螺杆连接轴、碰撞试料盒连接轴，有以下特点：

a.所述旋臂前端有可拆卸砝码和夹紧螺栓；

b.所述旋臂通过滚动轴承安装在固定支架上；

c.所述带手柄推进螺母安装在螺杆上，旋转工作台安装在销轴上，并可围绕销轴转动；

d.所述滚动轴承由在旋臂上的中间两个轴承和在固定支架上的外侧两个轴承组成；

e.所述三维测力传感器通过夹紧螺钉固定在旋臂顶端；

f.所述碰撞试料盒通过可平移紧固螺栓固定在旋转工作台上，通过可平移紧固螺栓调节位置

g.所述碰撞试料盒可围绕碰撞试料盒连接轴转动，通过角度调整螺栓和角度调整螺栓连接轴调节碰撞试料盒的转动角度并固定。

h.所述碰撞试料盒、角度调整螺栓、可平移紧固螺栓、角度调整螺栓连接轴、螺杆连接轴、碰撞试料盒连接轴局部放大参照附图2。

i.所述旋臂、防护挡板、滚动轴承、销轴、螺杆、交错孔块、带手柄推进螺母局部放大参照附图3

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种三维测力传感器动态加载荷实验机，包括底座、与底座固定连接的垂直支架、工作台和碰撞试料盒，具体特征在于：

1)所述垂直支架的上端转动连接一个旋臂的一端，该旋臂的另一端安装一个砝码组和三维测力传感器，该旋臂能从上举位置呈半圆形轨迹自由下摆；

2)所述垂直支架的中部通过角度调整机构安装所述工作台，使该工作台的台面安装角可调；

3)在所述工作台(9)的台面上，通过一个可调位安装座(24)安装所述碰撞试料盒(7)，并使该碰撞试料盒(7)处在所述旋臂(4)下摆时三维测力传感器(3)的行程上。

上述旋臂的下端有穿孔与一个套筒，该套筒内孔两端通过两个滚动轴承支承在一根销轴上，该销轴两端伸出所述套筒并通过另两个滚动轴承支承在所述垂直支架上端的穿孔中，该穿孔两端由两个轴端盖封闭住。

上述垂直支架上端竖直固定连接一个防护挡板靠近所述旋臂上举位置，能阻止旋臂向后转动。

上述旋臂的前端头部一侧固定连接一根螺栓，在该螺栓上套装砝码组后旋上螺母夹紧；而另一侧有一个凹槽，在该凹槽内置入三维测力传感器后，在凹槽侧壁上的螺孔中旋入紧定螺钉而固定该三维测力传感器。

上述工作台的安装是：工作台的一侧边通过一个销轴铰连于所述垂直支架的中部，而其另一侧边通过所述角度调整机构与垂直支架的中部，而其另一侧边通过所述角度调整机构与 垂直支架的下部连接。